避光对生长发育期大鼠视觉及视皮层蛋白质组学的影响

摘要

背景以往对视皮层发育关键期的研究仅根据已有的神经信号表达系统，就某一种可能是视皮层发育的关键蛋白质进行实验验证，进行视皮层全蛋白质分析对于了解动物进而研究人类视觉发育的可塑性具有重要意义。目的了解避光环境对生长发育期大鼠视觉及视皮层蛋白质组学的影响。方法将2只同日分娩12只仔鼠的SD母鼠分别饲养在2个鼠笼中，分娩日将2个母鼠的仔鼠一半进行对换，对换的仔鼠剪耳进行区分，即时起一个鼠笼的大鼠在避光处饲养，一个鼠笼的大鼠在自然光照下饲养作为对照。避光饲养的大鼠在完全避光环境下更换食物、水和垫料，至仔鼠40日龄时测定两组仔鼠对近眼物体瞬目的次数。各组分别处死3只大鼠，分离双侧初级视皮层（枕叶），利用二维电泳和质谱分析的方法，检测仔鼠避光环境与自然光照环境下发育和生长的初级视皮层蛋白质组学的差异，经Swissprot与NCBI数据库比对，鉴定差异蛋白。然后将避光饲养的剩余9只大鼠恢复自然光照10d至大鼠50日龄，作为避光40d恢复光照10d组比较与同日龄自然光照组9只大鼠对近眼物体瞬目次数的差异。结果大鼠40日龄时，避光饲养组大鼠对近眼物体的瞬目次数为（0．33±0．35）次，明显少于自然光照组大鼠的（6．42±O．68）次，差异有统计学意义（t=24．38，P〈0．01）；大鼠50日龄时，自然光照组大鼠对近眼物体的瞬目次数为（6．11±0．59）次，避光饲养组大鼠多于避光40d后恢复至（5．00＋1．22）次，但差异无统计学意义（t=2．09，P〉0．05）。二维电泳和质谱分析显示，自然光照组仔鼠与避光40d组大鼠初级视皮层的差异蛋白共36种，避光40d组大鼠缺失26种，增加10种，其中经质谱分析和数据库比对3种为已知蛋白，分别是Eps15同源结构域蛋白3（EHD，）、α-微管蛋白1A链和2’，3’-3’一环核苷酸磷酸二酯酶。结论生长发育期避光环境中饲养可造成大鼠可逆的视觉障碍，并使其初级视皮层蛋白质组学发生变化。